ALIMENTATION ENERGETIQUE AUTONOME DU REFUGE ENERGETIQUE AUTONOME DU REFUGE DU LAC D'ALLOS ETUDE DE FAISABILITE…

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<ul><li><p> ALIMENTATION ENERGETIQUE AUTONOME DU </p><p>REFUGE DU LAC D'ALLOS </p><p>ETUDE DE FAISABILITE </p><p>DECEMBRE 2012 </p></li><li><p>Dcembre 2012 - Picocentrale hydrolectrique du REFUGE DU LAC D'ALLOS - 04260 ETUDE DE FAISABILITE - page 2 </p><p>ECOWATT S.A.R.L. au capital de 12 196 N R.C. - R.M. - SIREN : 326 671 708 00013 - APE 742C Adresse : ATELIER DE PRESSENAS 04250 CLAMENSANE </p><p>Tlphone : 04 92 68 34 54 Tlcopie : 04 92 68 36 76 Courriel : ecowatt@wanadoo.fr </p><p>1 - CARACTERISTIQUES DU SITE Le refuge-htel du LAC D'ALLOS est situ dans le parc national du MERCANTOUR sur un versant orient au sud est au bord du lac d'Allos. </p><p>Altitude du refuge : 2237 m Zone climatique: H1 Priode d'ouverture : 15 juin - 15 septembre Capacit d'accueil actuelle : 80 couverts, 40 lits </p><p>1.1 Centrale existante Le site est actuellement quip d'une picocentrale autorise par arrt prfectoral du 21 juin 1993. </p><p> Vue en contre-bas de l'abri de la centrale Turbine Banki et gnrateur La centrale possde les caractristiques suivantes : </p><p>- Hauteur de chute brute 19 m - Dbit maxi turbinable autoris 120 l/s - Conduite force fonte de diamtre 250 mm intrieur, longueur 54 m - Puissance lectrique 12 kVA </p><p>TURBINE - Turbine de type BANKI modle JLA29 10-7AV sur chssis dbit nominal 113 l/s (limit 100l), puissance sur </p><p>l'arbre 14,5kW, vitesse nominale 636 tr/mn, vitesse d'emballement 1144 tr/mn, poids 120kg, monte sur contre cadre galvanis pos au sol. </p><p>- Ouverture commande par vrin hydraulique basse pression et fermeture de scurit par contre poids et lectrovanne ouverture par manque de tension </p><p>TRANSMISSION - Transmission l'alternateur, rapport de transmission 2,35 : </p><p>~ poulie turbine 70 dents, pas de 8mm, largeur 62mm ~ poulie alternateur 30 dents, pas de 8mm, larg. 62mm ~ courroie dente, long. 2400mm, pas de 8mm, larg. 62mm </p><p>ALTERNATEUR - Alternateur cbl en monophas, 50Hz, 230V, 1500 tr/mn, 16kVA (dclass 12kVA pour altitude 2240m), </p><p>montage B34, type AA41.1M2, indice de protection IP 21, survitesse maxi 2250 tr/mn, protection lectrique par disjoncteur diffrentiel. </p><p>ELECTRICITE - Armoire lectrique en acier poxy place dans le refuge, avec tlcommande de vanne distance - Rgulation de frquence par triacs agissant sur rsistances ballast places dans un chauffe-eau sanitaire - Cbles de liaisons lectriques : puissance 4x35mm aluminium, tlcommande 7x1,5mm cuivre </p></li><li><p>Dcembre 2012 - Picocentrale hydrolectrique du REFUGE DU LAC D'ALLOS - 04260 ETUDE DE FAISABILITE - page 3 </p><p>ECOWATT S.A.R.L. au capital de 12 196 N R.C. - R.M. - SIREN : 326 671 708 00013 - APE 742C Adresse : ATELIER DE PRESSENAS 04250 CLAMENSANE </p><p>Tlphone : 04 92 68 34 54 Tlcopie : 04 92 68 36 76 Courriel : ecowatt@wanadoo.fr </p><p>1.2 Etat de la centrale existante La picocentrale existante est en bon tat de marche. Captage : Le captage a t ralis l'altitude 2191m par drivation en surface environ 15m en aval de la rsurgence du lac. L'eau est ensuite dirige vers un canal de dcantation par une canalisation en PVC de 400m sur une douzaine de mtres de longueur puis, par-dessus un seuil, dans un bassin de mise en charge de la conduite force. </p><p> Prise d'eau et extrmit de la conduite d'amene </p><p> Grille de filtration et vanne guillotine Intrieur du dcanteur Le bassin de dcantation comporte un seuil de trop plein avec canal de retour vers le torrent, une vanne de vidange, une grille de filtration. La chambre de mise en charge de la conduite force possde un orifice muni d'un bouchon en PVC qui permet la vidange de la chambre en hiver. Les ouvrages maonns sont en bon tat ; les supports mtalliques, non protgs contre la corrosion, de la couverture en pierre sche du canal de dcantation sont prcaires : les pierres peuvent glisser entre les supports. </p></li><li><p>Dcembre 2012 - Picocentrale hydrolectrique du REFUGE DU LAC D'ALLOS - 04260 ETUDE DE FAISABILITE - page 4 </p><p>ECOWATT S.A.R.L. au capital de 12 196 N R.C. - R.M. - SIREN : 326 671 708 00013 - APE 742C Adresse : ATELIER DE PRESSENAS 04250 CLAMENSANE </p><p>Tlphone : 04 92 68 34 54 Tlcopie : 04 92 68 36 76 Courriel : ecowatt@wanadoo.fr </p><p>Remarque importante : labsence dun ouvrage avec seuil fixe pour la prise deau ne permet pas de mesurer le dbit rserv. Il nest pas possible en ltat actuel du captage de respecter l'article 5 de larrt prfectoral qui prvoit un "dispositif de mesure" de ce dbit. Conduite : La conduite force en fonte ductile de diamtre nominale 250mm est en bon tat mais elle est peu enterre et prsente un affleurement la surface du sol son extrmit infrieure avant la pntration dans le local technique. Ceci n'a pas jusqu' ce jour gner l'exploitation de la centrale qui est arrte en hiver. Le canal de fuite de la centrale, trs en pente, est constitu de baliveaux de mlze juxtaposs pour viter l'rosion de la berge du torrent au pied du local technique. </p><p> Extrmit infrieure de la conduite Canal de fuite de la centrale Turbine : La turbine est de type Banki, sont corps en fonte repose sur un chssis en acier galvanis le rotor est en acier mcanosoud, galvanis et revtu poxy. L'arbre de la turbine pivote sur des paliers rouleaux avec graisseurs. Des taches importantes de surplus de graisse des paliers, au sol et sur les murs, sont susceptibles de polluer l'eau et l'environnement immdiat de l'abri de la centrale. La transmission entre la turbine et l'alternateur se fait par poulies courroie dent au pas de 14mm. A noter l'absence de carter de protection sur la transmission par poulie courroie qui prsente un danger pour l'exploitant de la centrale notamment pendant les oprations de graissage des paliers de turbine (graisseurs situs derrire la poulie principale) </p><p> Armoire lectrique : Le coffret de la centrale abrite le disjoncteur principal et les relais de tlcommande de la centrale depuis le refuge. </p></li><li><p>Dcembre 2012 - Picocentrale hydrolectrique du REFUGE DU LAC D'ALLOS - 04260 ETUDE DE FAISABILITE - page 5 </p><p>ECOWATT S.A.R.L. au capital de 12 196 N R.C. - R.M. - SIREN : 326 671 708 00013 - APE 742C Adresse : ATELIER DE PRESSENAS 04250 CLAMENSANE </p><p>Tlphone : 04 92 68 34 54 Tlcopie : 04 92 68 36 76 Courriel : ecowatt@wanadoo.fr </p><p>Une alimentation secourue par batterie permet le dmarrage distance grce une pompe hydraulique moteur courant continu. L'armoire lectrique du refuge a t cble l'origine en triphase (prsence de 3 ampremtres non oprationnels en faade) puis modifie en monophas pour faciliter l'quilibrage des appareils consommateurs lectrique du refuge. Cette disposition prsente l'inconvnient d'augmenter la chute de tension entre la centrale et le refuge. L'armoire est place dans une monte d'escalier et son accs est malais pour les oprations de maintenance. Les installations lectriques du refuge en aval du tableau sont prcaires et prsentent des non-conformits notamment sur le systme d'inversion de source. </p><p> Coffret lectrique de la centrale Armoire lectrique dans le refuge Le ballast pour dissipation de l'nergie lectrique excdentaire de la centrale est plac dans un chauffe-eau sanitaire de 400L quip de thermoplongeurs rsistances blindes dont l'entartrage est trs rapide. Les thermoplongeurs ont dj t remplacs plusieurs fois et les trous tarauds de montage sur le chauffe-eau sont compltement corrods. L'accs au chauffe-eau plac sous un escalier est difficile. </p><p> Rsistances ballast entartres du chauffe-eau En raison de la ressource limite en eau potable sur le site et pour viter le dlestage de l'eau chaude lorsque la temprature du ballon est atteinte, un arotherme a t install dans la salle de restaurant pour prchauffer l'air. </p></li><li><p>Dcembre 2012 - Picocentrale hydrolectrique du REFUGE DU LAC D'ALLOS - 04260 ETUDE DE FAISABILITE - page 6 </p><p>ECOWATT S.A.R.L. au capital de 12 196 N R.C. - R.M. - SIREN : 326 671 708 00013 - APE 742C Adresse : ATELIER DE PRESSENAS 04250 CLAMENSANE </p><p>Tlphone : 04 92 68 34 54 Tlcopie : 04 92 68 36 76 Courriel : ecowatt@wanadoo.fr </p><p>2 - SITUATION ENERGETIQUE DU REFUGE </p><p>2.1 - BESOINS DE PUISSANCE Les besoins lectriques actuels du refuge sont majoritairement couverts par la petite centrale hydrolectrique ralise en 1994. Cependant un groupe lectrogne vient complter l'approvisionnement en lectricit lorsque le dbit de surverse du lac devient insuffisant pour alimenter la centrale (mois d'aot et septembre). L'activit de restauration se caractrise par des besoins de puissance importants de courte dure pendant les heures de service et par les impratifs sanitaires de non rupture de la chane du froid. L'accs au refuge par une piste trs troite et accidente, emprunte simultanment par les marcheurs, limite les possibilits (vhicule 4x4 polluant) d'approvisionnement en combustibles et carburant (actuellement bois, gaz et fioul) La puissance ncessaire au fonctionnement du refuge est actuellement de 12kW en tenant compte du foisonnement et de la gestion de fonctionnement des appareils (appareils de cuisson, machines boisson, lavage, clairage, lectrodomestique, ventilation, ) Dans le projet de rnovation du refuge, la recherche systmatique de matriel trs performant (classe A) pour tous les usages de l'lectricit doit permettre de rduire cette demande globale de puissance. Cependant les nouvelles contraintes en matire de scurit (dsenfumage, clairage de scurit,), d'hygine (renouvellement d'air rglementaire, traitement d'eau, ) et d'environnement (moindre recours au groupe lectrogne) vont exiger des besoins complmentaires qui doivent tre satisfaits de faon prennes tout au long de la saison. La prsente tude de centrale est donc tablie sur la base d'une puissance lectrique de 12 kW fournie au refuge. </p><p>2.2 - BESOINS D'ENERGIE L'installation actuelle tant dpourvue de compteur d'nergie, on ne connait pas exactement la consommation d'nergie du refuge. Moyennant un dlestage des usages lectriques non prioritaires, on peut nanmoins assurer que, si la puissance de la centrale est disponible pendant toute la saison, la totalit des consommations lectriques du refuge peuvent tre couvertes par la centrale hydro-lectrique sans recours au groupe lectrogne dont le rle serait alors limit au secours en cas de panne de la centrale. La production lectrique tant continue, les besoins de chaleur pour la production d'eau chaude sanitaire et le prchauffage d'air neuf pour la ventilation peuvent aussi tre couverts intgralement par la centrale grce au stockage de chaleur et deau chaude sanitaire pendant les heures de moindre usage de l'lectricit. Avec une bonne gestion du fonctionnement des appareils du refuge, l'autonomie nergtique peut donc tre complte (hors appareils de cuisson au gaz) sur le site grce la picocentrale. </p><p>3 PROPOSITION D'AMELIORATION DE LA PRODUCTION </p><p>3.1 POTENTIEL HYDRO-ELECTRIQUE DU SITE Le lac d'Allos est aliment par un bassin versant de 5,41 km et le "trop plein" naturel du lac se fait par voie souterraine qui dbouche environ 400 m du refuge pour alimenter le torrent "Le Chadoulin". Les 200 premiers mtres de ce torrent en aval de la rsurgence prsentent une pente importante (40% environ). Le cours d'eau serpente ensuite sur le replat du Plateau du Laus pour reprendre ensuite une pente plus marque. </p></li><li><p>Dcembre 2012 - Picocentrale hydrolectrique du REFUGE DU LAC D'ALLOS - 04260 ETUDE DE FAISABILITE - page 7 </p><p>ECOWATT S.A.R.L. au capital de 12 196 N R.C. - R.M. - SIREN : 326 671 708 00013 - APE 742C Adresse : ATELIER DE PRESSENAS 04250 CLAMENSANE </p><p>Tlphone : 04 92 68 34 54 Tlcopie : 04 92 68 36 76 Courriel : ecowatt@wanadoo.fr </p><p>Puissance brute du site : Si on exploite la hauteur de chute complte entre la rsurgence et le plateau du Laus, la puissance brute disponible sur ce site est largement suprieure aux besoins du refuge. Hydrologie : D'aprs les dbits du Chadoulin mesurs pendant 10ans au pont situ proximit de la source des Chiens, et par corrlation en fonction du bassin versant autour du lac, on peut estimer les dbits la prise d'eau de la centrale aux valeurs mensuelles moyenne et extrmes suivantes : Pour toute l'anne : Dbit L/s moyen mini maxi Janvier 106 47 199 Fvrier 77 43 197 Mars 73 36 188 Avril 88 41 196 Mai 238 166 347 Juin 302 235 380 Juillet 285 222 369 Aot 251 146 337 Septembre 232 121 309 Octobre 221 64 291 Novembre 204 77 279 Dcembre 151 61 229 Anne Qma 187 36 380 Le module ou dbit moyen interannuel au point de rsurgence est de 187 l/s Le dbit minimum, correspondant ltiage des mois dhiver est de 36l/s Le dbit maximum situ la fin de la priode de fonte des neiges en juin de chaque anne peut atteindre 380l/s Le rle rgulateur du lac apparat dans la faible variation journalire des dbits et dans labsence de crue violente en priode de pluie intense. Pour la saison d't : Dbit l/s moyen mini maxi Juin 302 235 380 Juillet 285 222 369 Aot 251 146 337 Septembre 232 121 309 Saison 268 121 380 L'tiage apparat en fin de saison mais peut apparatre ds le mois d'aot lorsque les chutes de neige de l'hiver prcdent sont faibles (ce qui a t le cas de l'anne 2012) Le dbit rserv impos par arrt prfectoral est actuellement de 50L/s soit 27% du module. Pour garantir la puissance produite sur toute la saison estivale mme en cas de scheresse et permettre ainsi une exploitation aise du refuge, non tributaire des alas climatiques, il faut que le dbit d'quipement de la nouvelle centrale soit infrieur au dbit d'tiage diminu du dbit rserv. Compte tenu des rendements nergtiques (turbine, transmission, gnrateur, distribution lectrique, ) d'une installation de petite puissance, la puissance de 12kW lectrique ncessaire au refuge peut tre obtenue, si on exploite la quasi-totalit de la hauteur de chute du site (56m), avec un dbit turbin de 40l/s. En augmentant la hauteur de chute, le dbit ncessaire au fonctionnement du refuge peut donc tre rduit au tiers du dbit dquipement de la centrale actuellement autoris (120l/s). L'impact de la centrale sur le dbit driv s'en trouve rduit tout en amliorant la continuit d'approvisionnement en lectricit et l'autonomie nergtique du refuge. </p></li><li><p>Dcembre 2012 - Picocentrale hydrolectrique du REFUGE DU LAC D'ALLOS - 04260 ETUDE DE FAISABILITE - page 8 </p><p>ECOWATT S.A.R.L. au capital de 12 196 N R.C. - R.M. - SIREN : 326 671 708 00013 - APE 742C Adresse : ATELIER DE PRESSENAS 04250 CLAMENSANE </p><p>Tlphone : 04 92 68 34 54 Tlcopie : 04 92 68 36 76 Courriel : ecowatt@wanadoo.fr </p><p>4 NOUVEL EQUIPEMENT HYDRO-ELECTRIQUE Les quipements dcrits ci-aprs sont dimensionns pour un dbit d'eau turbin de 40l/s sous une hauteur de chute brute de 56m. </p><p>4.1 CAPTAGE Sauf ncessit de mesure du dbit rserv, le captage actuel peut tre conserv avec quelques rparations et la mise en place dune grille plus fine en tte de conduite force. </p><p>4.2 CONDUITE FORCEE La conduite force de diamtre 250 mm (longueur...</p></li></ul>